交流真有效值，你真的測出來了么？ 

許多商業和工業的裝置都為斷路器的頻繁誤跳閘所煩擾。造成這種現象的一方面原因是回路里的電流的測量值低于真實值。 

當前的數字測量儀器如此可靠，為什么又會發生這種現象呢？答案就是許多測量儀器都不適合于測量失真（畸變）電流，而實際上大部分電流又是失真的。這意味著，在對電力系統進行故障檢修或者性能測試分析時，有必要準確測量交流電壓或電流的真有效值。 

什么是有效值？  

交流信號的有效值等于在同一負載上產生同等熱量所需施加的直流量有效值。 

測量有效值zui嚴謹方法應該是測量熱值，但是測量熱值通常只能在實驗室條件下做到，有效值數學角度的定義如下：

實際中存在三種測量方法。 

1 、平均整流法  

通過精密整流與平均濾波電路實現，測量波形的“平均值（MAD）”，然后根據標準正弦波的有效值與MAD之間的固定比例關系，調整增益得到有效值。但是對于有失真的波形，rms/MAD值會發生改變，用這種方法會產生嚴重誤差。

表 1 RMS、MAD和波峰因數表 

2 、真有效值電路法  

按照有效值的數學定義，輸入信號經過平方、平均、開方電路的處理，zui終得到有效值，但實際中精度會受運放等模擬器件的帶寬、低通濾波器的輸出紋波與建立時間設定的限制。經典六位半萬用表Agilent34401中就使用了該方法。 

圖 1 真有效值電路原理 

3 、數字采樣值計算法  

通過ADC對輸入信號采樣，然后在處理器中對采樣值進行平方、平均、開方運算，計算出有效值。測量精度與計算算法直接相關，一些數字化儀表及電能質量分析儀中使用該方法。 

存在多種測量方法會引發的問題  

由于存在三種不同的測量方法，對于同一信號源，不同儀器的顯示值有明顯差異的情況時有發生。如果現場沒有標準電壓源，就無法確認哪個測量值才是準確的。 

以下是使用電壓有效值年準確度為51ppm電能功率標準源Fluke610，輸出50Hz標準正弦波，對比測試六位半萬用表Agilent34401、電能質量分析儀E6000、電能質量分析儀fluke435的情況。 

圖 2 三臺機器對比測試場景 

結果三者的顯示值分別為：229.66V、229.97V、230.0V，可以發現E6000的精度已經大幅度超過六位半萬用表，比fluke435要高一位顯示小數，與校準器zui接近，精度在對比實驗中zui高。 

表 2 對比測試數據 

由上述原理分析及實驗對比可見，測量原理是交流信號有效值準確測量的決定性因素 。廣州致遠電子生產的電能質量分析儀E6000使用的同步采樣技術，嚴格按照IEC61000-4-30定義的幅值測量方法進行有效值計算，從而能實現了超越六位半萬用表的測量精度。